[发明专利]一种耐紫外线老化的石墨烯环氧树脂涂料

说明书

本发明提供一种耐紫外线老化的石墨烯环氧树脂涂料，石墨烯环氧树脂涂料按照重量百分比计：环氧树脂30～50％，石墨烯0.2～0.8％，颜填料20～30％，分散剂0.5～2％，消泡剂0.5～2％，流平剂0.5～2％，防沉剂0.5～2％，余量为混合溶剂并配成100％。本发明提供的石墨烯环氧树脂涂料的耐紫外线老化性能更优于氢化双酚A型环氧树脂涂料，且耐盐雾性能也明显高于普通环氧树脂涂料及氢化双酚A型树脂涂料。同时，本发明提供的一种耐紫外线老化的石墨烯环氧树脂涂料还具有制备工艺简便、储存稳定，附着力、柔韧性、耐磨性优异，可适用于户外高腐蚀、高潮湿等场景。

技术领域

本发明涉及工业涂料技术领域，具体涉及一种耐紫外线老化的石墨烯环氧树脂涂料。

背景技术

自从2004年英国曼彻斯特大学Andre Geim与Konstantin Novoselov成功利用胶带剥离石墨的方式获得单层石墨烯(graphene)，并获得2010年之诺贝尔物理奖以来，石墨烯的导电性、导热性、抗化性等各种优异性能即不断被产业界应用于不同的领域。石墨烯主要是由sp2杂化轨道组成呈六角形蜂巢排列的二维晶体结构，其厚度仅0.335nm，亦即仅一个碳原子直径的大小，石墨烯是目前最薄也是最坚硬的材料，机械强度可远高于钢铁百倍，而比重却仅约钢铁的四分之一。

此外，石墨烯作为一种新型的二维碳材料,具有长的大π键结构,可与含氧自由基发生作用,起到捕捉自由基的效果，在高分子树脂中加入石墨烯后，石墨烯独特的单原子层状结构可有效地阻隔氧分子进入聚合物本体,降低聚合物老化过程中生成过氧自由基的概率,这无疑对于提升高分子树脂的耐紫外线老化性能极为有利。

双酚A型环氧树脂是一种具有优异的耐腐蚀性能，基材附着力以及耐化学品性的高分子树脂，广泛应用于工业防腐等领域中。但是双酚A型环氧树脂本身具有大量的不饱和双键，遇紫外光容易形成自由基，促使材料发生老化过程，导致涂层黄变，粉化脱落，所以双酚A型环氧树脂一般只能应用在底漆或室内场合。

目前针对耐紫外线老化的环氧树脂涂料研究所见报道的大多都是通过脂环族缩水甘油酯型环氧树脂、氢化双酚A等环氧树脂等作为主体，并在其中加入一些紫外吸收剂、光稳定剂等物质来获得优异的耐紫外线老化性能。如已经取得授权的中国专利CN105331251B《一种抗紫外线户外用环氧树脂涂料》，采用氢化双酚A型的环氧树脂搭配对紫外线有散射与吸收作用的纳米氧化锌来制备能在户外用的环氧树脂涂料。而少有通过普通的双酚A环氧树脂做耐紫外线老化的环氧树脂涂料。现有专利中，一些报道通过石墨烯来提高普通的双酚A环氧树脂涂料的防腐蚀性能的专利中有部分提及石墨烯同时能提高环氧树脂涂料的耐紫外线老化性能，但事实上并未给出详细的耐紫外线老化性能的测试结果。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，通过人工紫外老化加速测试，提供一种在双酚A型环氧树脂添加石墨烯从而得到的耐紫外线老化性能好的环氧树脂涂料。

本发明的目的是通过下面的技术方案得以实现的：

一种耐紫外线老化的石墨烯环氧树脂涂料，按重量百分比该分散体由以下组分组成：

进一步地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-44或双酚A型环氧树脂E-20。

进一步地，所述的石墨烯是由物理法制备得到的石墨烯片，片径在20～25μm之间，层数在10～15之间，所述石墨烯纯度是大于95wt％，厚度为1nm至20nm，而平面横向尺寸是在1um至100um的区间，所述的物理法为微机械剥离法、液相或气相直接剥离法中的一种。

进一步地，添加0.8％石墨烯的石墨烯环氧树脂涂料具有比氢化双酚A型环氧树脂涂料更好的耐紫外线老化性能。

进一步地，所述分散剂为毕克公司的BYK-163、德谦的Disponer 9850或路博润的Lubrizol S35200中的一种或两种以上的混合物。